按压传感器和按压检测装置的制作方法

文档序号:24909274发布日期:2021-05-04 10:11阅读:84来源:国知局
按压传感器和按压检测装置的制作方法

本实用新型涉及检测按压的按压传感器和使用了该按压传感器的按压检测装置。



背景技术:

专利文献1公开了在基板粘贴压电膜的按压传感器。

专利文献1的按压传感器利用粘着剂将按压传感器粘贴于触摸面板,由此检测对触摸面板的按压。

专利文献1:日本特开2017-198573号公报

粘着剂的弹性模量因温度变化而变化。若弹性模量变化,则按压传感器的输出变化。还存在在低温时与常温时,按压传感器的输出变化2倍以上的情况。



技术实现要素:

因此,本实用新型的目的在于,提供一种即使粘着剂的弹性模量因温度变化而变化,也能够抑制输出的变化的按压传感器和按压检测装置。

本实用新型的一个实施方式的按压传感器具备:加强材料、接合部件、经由上述接合部件粘合于上述加强材料的传感器主体。

而且,上述加强材料的弹性模量为50gpa以上,上述接合部件的弹性模量为0.1gpa以上。即使利用粘着剂粘贴于因按压而产生变形或者形变的触摸面板或者智能手机等的壳体,也通过较硬的加强材料和接合部件,使形变的中性面存在于加强材料的内部,从而能够抑制传感器相对于温度的输出变化。

按压传感器即使粘着剂的弹性模量因温度变化而变化,也能够抑制输出的变化。

附图说明

图1的(a)是电子设备101的立体图,图1的(b)是剖视图。

图2是按压传感器20的剖视图。

图3是压电膜27的俯视图。

图4的(a)和图4的(b)是作为参考例,不具备加强材料21和接合部件22的情况下的按压传感器的剖视图。

图5的(a)和图5的(b)是本实施方式的按压传感器20的剖视图。

图6的(a)至图6的(d)是表示距粘着剂的上表面(起点)的距离与形变间的关系的图。

图7的(a)是表示加强材料的弹性模量与输出的变动率间的关系的图,图7的(b)是表示加强材料21的弹性模量为50gpa的情况下的接合部件22的弹性模量与输出变动率间的关系的图。

图8是作为参考例,表示不具备加强材料21和接合部件22的情况下的在按压传感器产生的加权与输出电压间的关系的图。

图9是表示在本实施方式的按压传感器20产生的加权与输出电压间的关系的图。

图10的(a)是实施例1的按压传感器30的立体图,图10的(b)是分解立体图。

图11的(a)至图11的(d)是表示实施例1的按压传感器30的保持测定机构61的图。

图12是使用了实施例1的按压传感器30的保持测定机构61的测定方法的流程图。

图13的(a)和图13的(b)是作为参考例,表示按压传感器30的以往的保持测定机构131的一个例子的剖视图。

图14的(a)和图14的(b)是表示实施例2的按压传感器50的保持测定机构62的图。

图15的(a)和图15的(b)是表示实施例3的按压传感器50的保持测定机构63的图。

图16的(a)是表示实施例2和比较例的测定值的偏差的图表,图16的(b)是表示实施例3和比较例的测定值的偏差的图表。

图17的(a)和图17的(b)是表示实施例4的按压传感器60的保持测定机构64的图。

具体实施方式

图1的(a)是电子设备101的立体图。图1的(b)是图1的(a)的i-i线的剖视图。在本实施方式中,将壳体102的宽度方向(横向)设为x方向,将长度方向(纵向)设为y方向,将厚度方向设为z方向来进行说明。

电子设备101是本实用新型的按压检测装置的一个例子。电子设备101具备上表面开口的大致长方体形状的壳体102。电子设备101具备配置为对壳体102的上表面的开口部进行密封的平板状的表面面板103。

表面面板103作为用户使用手指或者笔等进行触摸操作的操作面发挥功能。电子设备101在壳体102的内侧具备显示部104、按压传感器20以及电路基板111。

显示部104的第1主面(上表面)粘贴于表面面板103的第2主面(下表面)。按压传感器20粘贴于显示部104的第2主面(下表面)。

图2是按压传感器20的剖视图。按压传感器20利用粘着剂105粘贴于显示部104。按压传感器20和显示部104也可以被粘着剂以外的部件连接。但是,粘着剂不需要固化或者干燥等工序,从而作业性良好。电子设备101的制造商仅购买按压传感器20并利用粘着剂将该按压传感器20粘贴于显示部104,便能够组装按压传感器20。

从上表面侧起,按压传感器20依次具备:加强材料21、接合部件22、第1电极23、基材24、第2电极25、第1粘合层26、压电膜27、第2粘合层28以及第3电极29。由第1电极23、基材24、第2电极25、第1粘合层26、压电膜27、第2粘合层28以及第3电极29构成传感器主体200。

加强材料21例如由金属材料(sus304、铜、铸铁或者铝等)构成。或者,加强材料21也可以为玻璃。如后所述,加强材料21至少具有10gpa以上的弹性模量。上述的sus304的弹性模量为197gpa,铜为110gpa,铸铁约为152gpa,铝为69gpa,玻璃为80gpa,均具有10gpa以上的弹性模量。另外,加强材料21是构成按压传感器20的部件中的截面惯性矩最大的部件。

接合部件22至少具有0.1gpa以上的弹性模量。本实施方式的接合部件22由弹性模量0.3gpa的热塑性树脂的粘合剂构成。接合部件22优选是弹性模量相对于温度变化而言的变化较少的材料。接合部件22,是至少与粘着剂105相比,弹性模量相对于温度变化而言的变化较少的材料。例如,粘着剂105的弹性模量在常温(25℃)下约为0.1mpa,在低温(-20℃)时约为10mpa。接合部件22也可以是焊料。焊料的弹性模量为30gpa。

基材24例如由pi(聚酰亚胺)或者pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等树脂材料构成。在基材24的第1面形成有第1电极23,在第2面形成有第2电极25。第1电极23是屏蔽电极,为接地电位。加强材料21是导电性的材料,在接合部件22为焊料的情况下,第1电极23和加强材料21被电连接。在该情况下,加强材料21也作为屏蔽电极发挥功能。

压电膜27的上表面(第1主面)经由第1粘合层26而与第2电极25连接。压电膜27的下表面(第2主面)经由第2粘合层28而与第3电极29连接。另外,构成按压传感器20的部件中的位于比压电膜27靠下表面侧处的部件的截面惯性矩小于压电膜27。

第2电极25为检测用电极,与电压检测用的运算电路(例如图1的(b)所示的电路基板111)连接。第3电极29是基准电极。在本实施方式中,第3电极29是接地电位,作为屏蔽电极发挥功能。第3电极29例如由导电性屏蔽膜或者导电性无纺布构成。导电性无纺布能够简单地粘贴为覆盖压电膜27的整个面。另外,在第1电极23或者加强材料21的面积大于压电膜27的面积的情况下,也将导电性无纺布粘贴于第1电极23或者加强材料21,由此将第3电极29与第1电极23或者加强材料21电连接,由此也能够提高屏蔽性。

图3是俯视压电膜27的俯视图。压电膜27例如由手性高分子构成。本实施方式的手性高分子由l型聚乳酸(plla)或者d型聚乳酸(pdla)构成。

聚乳酸的主链具有螺旋构造。聚乳酸若被单轴拉伸而使分子取向,则具有压电性。被单轴拉伸的聚乳酸若相对于单轴拉伸方向沿着45度的方向进行伸缩,则产生电压。

聚乳酸因由拉伸形成的分子的取处理产生压电性,因此无需如pvdf等其他聚合物或者压电陶瓷那样,进行轮询处理。不属于铁电体的聚乳酸的压电性,并不是如pvdf或者pzt等铁电体那样通过离子的极化而表现出来,而是因作为分子的特征性构造的螺旋构造表现出来。聚乳酸不产生在其他的铁电体的压电体产生的热电性。因此,聚乳酸不受用户的手指的温度或者摩擦热带来的影响。另外,pvdf等随经时变化而能够观察到压电常数的变动,从而存在压电常数因情况而显著降低的情况,但聚乳酸的压电常数随经时变化而极其稳定。因此,能够不受周围环境影响,而高灵敏度地检测按压产生的位移。但是,压电膜27不限定于聚乳酸,也可以是由进行了轮询处理的pvdf或者pzt等那样的离子极化的铁电体形成的膜。

如图3所示,本实施方式的压电膜27的单轴拉伸方向901配置于相对于y方向和z方向形成45度的角度的方向。若按压表面面板103,则表面面板103在y方向和x方向上挠曲。因此,压电膜27沿y方向和x方向伸长,而产生电荷。因此,若用户按压表面面板103,则压电膜27产生电荷。压电膜27产生的电荷量取决于挠曲量的时间微分。但是,单轴拉伸方向901相对于y方向和z方向不局限于45度,也可以存在±10度左右的偏差。

如上所述,按压传感器20通过粘着剂105连接于显示部104。粘着剂105是作业性良好,但是,是弹性模量相对于温度变化而言的变化较大的材料。若粘着剂的弹性模量变化,则按压传感器的输出变动。但是,本实施方式的按压传感器20通过加强材料21的弹性模量为10gpa以上,并且接合部件22的弹性模量为0.1gpa以上,即使粘着剂的弹性模量变化,也能够抑制输出的变动。

图4的(a)和图4的(b)是作为参考例,不具备加强材料21和接合部件22的情况下的按压传感器的剖视图。但是,在图4的(a)和图4的(b)中,第1电极23、第2电极25、第1粘合层26、第2粘合层28和第3电极29省略图示。图4的(a)表示在常温(25℃)时在参考例的按压传感器产生的形变(应力)。图4的(b)表示在低温(-10℃)时在参考例的按压传感器产生的形变(应力)。

图5的(a)和图5的(b)是本实施方式的按压传感器20的剖视图。但是,在图5的(a)和图5的(b)中,第1电极23、第2电极25、第1粘合层26、第2粘合层28以及第3电极29省略图示。图5的(a)表示在常温(25℃)时在按压传感器20产生的形变(应力)。图5的(b)表示在低温(-10℃)时在按压传感器20产生的形变(应力)。

图6的(a)至图6的(d)是表示距粘着剂的上表面(起点)的距离与形变间的关系的图。图6的(a)表示在常温(25℃)时在参考例的按压传感器产生的形变。图6的(b)表示在低温(-10℃)时在参考例的按压传感器产生的形变(应力)。图6的(c)表示在常温(25℃)时在按压传感器20产生的形变。图6的(d)表示在在低温(-10℃)时在按压传感器20产生的形变(应力)。图6的(a)至图6的(d)所示的图表的纵轴是形变,表示的是,在表示正的值时产生拉伸的位移,在表示负的值时产生压缩的位移。

图6的(a)至图6的(d)所示的图表的横轴表示距粘着剂105的下表面(起点)的距离。即使在图6的(a)至图6的(d)中任一个例子中都是,粘着剂105的厚度为100μm,压电膜27的厚度为50μm。在图6的(a)和图6的(b)所示的参考例中,压电膜27的上表面位于距粘着剂105的上表面(起点)175μm的位置,下表面位于距起点225μm的位置。在图6的(c)和图6的(d)所示的本实施方式的按压传感器20中,加强材料21和接合部件22的厚度共计为150μm。压电膜27的上表面位于距起点325μm的位置,下表面位于距起点375μm的位置。

若用户按压表面面板103,则显示部104向下表面方向呈凸状弯曲。换句话说,显示部104的上表面收缩而产生压缩应力。另外,显示部104的下表面伸长而产生拉伸应力。在显示部104的内部产生拉伸应力压缩应力均衡且形变成为0的中性面。

粘着剂105的上表面(起点),对应于显示部104的下表面的伸长对应而产生拉伸应力。越远离显示部104的下表面,拉伸应力越是变小。如图4的(a)和图6的(a)所示,在参考例中,在常温时,在粘着剂105的内部产生中性面。换句话说,粘着剂105的下表面收缩而产生压缩应力。基材24在上表面产生压缩应力,在内部产生中性面,在下表面产生拉伸应力。压电膜27因在基材24的下表面产生的拉伸应力而产生电荷。在压电膜27产生的电荷,是在压电膜27内的各位置产生的伸长量的总和。在图中的图表,用阴影线表示的面积相当于压电膜27的输出。

另一方面,如图4的(b)和图6的(b)所示,在参考例中,在低温时,粘着剂105的弹性模量上升,在粘着剂105的内部不产生中性面。另外,即使在基材24中,在内部也不产生中性面。与常温时相比,压电膜27的拉伸应力增大,从而用阴影线表示的面积增大。

换句话说,参考例中的按压传感器若温度变化,则按压传感器的输出大幅变动。

但是,如图5的(a)、图5的(b)、图6的(c)以及图6的(d)所示,本实施方式的按压传感器20具备弹性模量50gpa以上的加强材料21和弹性模量0.1gpa以上的接合部件22,由此不论在常温时还是在低温时,均在加强材料21的内部产生中性面。即使在本实施方式的按压传感器20中,若温度变化,则粘着剂105的弹性模量也变化。但是,粘着剂105的弹性模量即使在低温时也不如加强材料21的弹性模量那般增大,因此,不论在常温时还是在低温时,按压传感器20均在加强材料21的内部或者接合部件22的内部产生中性面。

越远离中性面,拉伸应力越增大。换句话说,压电膜27的输出,取决于距最接近压电膜27的中性面的距离。不论在常温时还是在低温时,本实施方式的按压传感器20均在加强材料21的内部产生中性面,因此,不论在常温时还是在低温时,在压电膜27产生的拉伸应力均不大幅变化。

因此,本实施方式的按压传感器20即使粘着剂105的弹性模量变化,也能够抑制输出的变动。

此外,如图6的(a)和图6的(c)的比较那样,本实施方式的按压传感器20具备加强材料21,因此压电膜27与中性面的距离增大。因此,按压传感器20的输出本身也增大,从而灵敏度提高。

接下来,图7的(a)是表示加强材料21的弹性模量与输出变动率间的关系的图。图表的横轴是加强材料21的弹性模量,纵轴是输出变动率。输出变动率由以下的关系表示。

输出变动率(%)=((低温时的按压传感器20的输出-常温时的按压传感器20的输出)/常温时的按压传感器20的输出)×100

其中,图7的(a)的图表,是在低温时和高温时,假定为仅粘着剂105的弹性模量变化的情况下的模拟结果。

如图7的(a)所示,在加强材料21的弹性模量为1gpa的情况下,与接合部件22的弹性模量无关,输出变动率超过100%。另外,即便在加强材料21的弹性模量为10gpa的情况下,输出变动率除了接合部件22的弹性模量为0.01gpa的情况之外,均超过100%。但是,若加强材料21的弹性模量成为50gpa,则输出变动率大幅降低,大体降低60%左右。

图7的(b)是表示加强材料21的弹性模量为50gpa的情况下的、接合部件22的弹性模量与输出变动率间关系的图。图7的(b)的图表的横轴是接合部件22的弹性模量,纵轴是输出变动率。图7的(b)的图表所示的误差条线表示接合部件22的弹性模量偏差±50%的情况下的输出变动率的变动幅度。

如图7的(b)所示,在接合部件22的弹性模量为0.1gpa以上的情况下,输出变动率大体为60%左右。在接合部件22的弹性模量为0.01gpa的情况下,输出变动率为35%左右。但是,在接合部件22的弹性模量为0.01gpa的情况下,输出变动率相对于弹性模量偏差的变动幅度显著增大。另一方面,在接合部件22的弹性模量为0.1gpa以上的情况下,输出变动率相对于弹性模量偏差的变动幅度较小。

因此,在接合部件22的弹性模量为0.1gpa以上的情况下,接合部件22的弹性模量的偏差带来的影响变小。本实施方式所示的热塑性树脂或者焊料是温度变化带来的弹性模量变化较小的材料。热塑性树脂的弹性模量为1gpa,焊料的弹性模量为30gpa。这些材料满足弹性模量0.1gpa的条件。

根据这些例子,按压传感器20具备弹性模量为50gpa以上的加强材料21与弹性模量为0.1gpa以上的接合部件22,由此即使粘着剂105的弹性模量变化,也能够抑制输出的变动。

接合部件22优选使用弹性模量较高的焊料。在使用了焊料的情况下,凭借表面张力与助焊剂的润湿而产生自对准效果,能够以较高的位置精度接合加强材料21。另外,在焊料的内部产生空隙(空间)。若利用焊料安装加强材料21,则在固化时会产生残余应力,但通过该空隙,能够缓和该残余应力。

另一方面,在使用热塑性树脂的情况下,能够通过冲压加工,来接合加强材料21。因此,与利用焊料实现的安装相比,能够以容易并且廉价的工序进行制造。

此外,粘着剂105是粘弹性体。粘着剂105通过粘弹性,产生欲使形变返回原来的状态的力。图8是作为参考例,表示在不具备加强材料21和接合部件22的情况下的按压传感器产生的加权与输出电压间关系的图。

在该例子中,若用户按压表面面板103,则按压传感器检测壳体102的弯曲或者形变而产生的电荷被检测电路变换为电压,产生最大电压v1。这里,在用户的加权成为恒定的情况下,通过粘着剂105的粘弹性,在按压传感器产生相反极性的电压v2。另外,若用户减小表面面板103的按压,则在按压传感器产生相反极性的最大电压v3。若用户解除表面面板103的按压,则通过粘着剂105的粘弹性,在按压传感器产生电压v4。

在运算电路中,在正的电压超过阈值t1的情况下检测表面面板103的按压,负在的电压超过阈值t2的情况下检测表面面板103的按压解除。但是,如图8所示,若凭借粘弹性而产生的相反极性的电压v2超过阈值t2,则运算电路误检测按压解除。另外,若凭借粘弹性而产生的电压v3超过阈值t1,则运算电路误检测按压。

与此相对,本实施方式的按压传感器20,即使在粘着剂105因粘弹性而产生相反方向的形变,由于存在较硬的加强材料21,所以也不会向压电膜27传递相反方向的形变。因此,如图9所示,本实施方式的按压传感器20不会因粘着剂105的粘弹性而产生相反极性的电压。

接下来,图10的(a)是实施例1的按压传感器30的立体图,图10的(b)是分解立体图。

如图10的(a)和图10的(b)所示,按压传感器30从上表面侧(纸面下方)起,按顺序具备增强板34、基材33、压电膜32、电接触部35以及屏蔽带31。增强板34具有与加强材料21相同的功能。增强板34只要是比按压传感器30硬的材料即可,例如是由sus、树脂、玻璃等形成的板。此外,与按压传感器20相同,按压传感器30具备接合部件22、第1电极23、第2电极25、第1粘合层26、第2粘合层28以及第3电极29,但在图10的(a)和图10的(b)中省略表示。另外,在以下的图中也相同地省略接合部件等。

相对于y轴方向,压电膜32形成得比基材33短。相对于z轴方向,屏蔽带31形成得比基材33短,并且相对于z轴方向,屏蔽带31形成得比压电膜32长。由此,屏蔽带31保护压电膜32并且使基材33的局部暴露。电接触部35配置于基材33的暴露的部分。增强板34形成为与基材33相同的大小。由此,增强板34对按压传感器20整体进行加强。此外,电接触部35是与外部电接触的部分,例如能够列举连接器等。

图11的(a)至图11的(d)是表示按压传感器30的保持测定机构61的图。如图11的(a)至图11的(d)所示,保持测定机构61具备:压板37、探测器38、矫正机39、支架40以及压脚41。

支架40支承按压传感器30的单侧。按压传感器30在配置有电接触部35这一侧受到支架40支承。另外,支架40不对按压传感器30中的配置有压电膜32这一侧进行固定。因此,压电膜32被增强板34加强,并且能够从外部因力而变形。

在将按压传感器30安装于支架40的状态下,如图11的(a)所示,压板37位于与按压传感器30对置的位置。压板37面向按压传感器30上的电接触部35与压电膜32之间的位置。压板37是能够沿x轴方向移动。压板37向-x方向移动,如图11的(b)所示,与按压传感器30抵接。压板37在它与支架40之间夹住并固定按压传感器30。由此,压板37能够不受压电膜32影响而将按压传感器30的设置有电接触部35这一侧固定于支架40。

探测器38位于与电接触部35对置的位置。探测器38能够沿x轴方向移动。探测器38向-x方向移动,由此如图11的(c)所示,与电接触部35抵接。由此,电接触部35能够将在按压传感器30产生的电荷向探测器38输出。

矫正机39和压脚41位于隔着压电膜32对置的位置。矫正机39相对于压电膜32位于x方向,压脚41相对于压电膜32位于-x方向。矫正机39和压脚41能够在x轴方向移动。矫正机39向-x方向移动,由此压脚41向x方向移动,分别与按压传感器30抵接。

矫正机39是如以下进行说明的那样用于使按压传感器30的翘曲返回的滚子。为了通过矫正机39使按压传感器30的翘曲复位,与通过支架等将按压传感器30的两端固定来消除翘曲的情况相比,在赋予对按压传感器30进行按压的力时,按压传感器30不被施加不必要的拉伸力。

压脚41是按压传感器30测定的被施加进行按压的力的部件。压脚41被赋予按压的力,由此向x方向移动。由此,压脚41将压电膜32向x方向压弯。压电膜32被压弯而变形,由此产生电荷。

图13的(a)和图13的(b)是作为参考例,表示按压传感器30的以往的保持测定机构131的一个例子的剖视图。这里,参照图13的(a)和图13的(b),对保持测定机构131进行说明。

如图13的(a)所示,保持测定机构131具备工件载置部140与压脚141。此外,工件载置部140仅表示局部。按压传感器30设置于工件载置部140。工件载置部140支承按压传感器30的两端。工件载置部140在它的与电接触部35对置的位置具备接触探测器142。在不对按压传感器30施加力时,电接触部35与接触探测器142接触,而进行电连接。压脚141配置为与按压传感器30的中央对置。

在将压脚141向图13的(b)所示的箭头902的方向按压的情况下,压脚141按压按压传感器30的中央。按压传感器30因压脚141赋予的力而变形。按压传感器30的远离压脚141这一侧如箭头903所示那样伸长,接近压脚141这一侧如箭头904所示那样收缩。此时,电接触部35使按压传感器30变形,因此远离接触探测器142。

另外,也存在工件载置部140因来自外部的力而变形,使电接触部35与接触探测器142分离这种情况。因此,电接触部35与接触探测器142间的电连接被妨碍。若维持抵碰上的状态,使按压传感器30的电接触部35与接触探测器142接触,则对压电膜32的变形产生影响。因此,压电膜32无法充分地输出实际施加于压脚141的力的量。另外,在按压传感器30的翘曲方向不同的情况下,保持测定机构131无法测定正确的传感器特性。因此,保持测定机构131存在无法进行正确的测定的担忧。

图12是使用了实施例1的按压传感器30的保持测定机构61的测定方法的流程图。以下,参照图11的(a)至图11的(d)及图12,进行使用了保持测定机构61的测定方法的说明。

如图11的(a)所示,用户在支架40上安装按压传感器30(s11)。这里,若将压电膜32具有一定程度张力地粘贴于基材33,则如图11的(a)所示,存在按压传感器30整体翘曲的情况。

如图11的(b)所示,压板37向-x方向移动,而与按压传感器30抵接(s12)。由此,将按压传感器30的电接触部35侧固定于支架40。接下来,矫正机39向-x方向移动,而与按压传感器30抵接。另外,矫正机39向-x方向移动至使按压传感器30成为平坦的位置(s13)。由此,矫正按压传感器30向x方向的翘曲。

另外,探测器38向-x方向移动,而与按压传感器30抵接(s14)。由此,探测器38与电接触部35接触。此时,探测器38在与电接触部35接触的状态下固定于支架40。因此,即使按压传感器30的设置有压电膜32的一侧变形,探测器38也不受影响。

接下来,如图11的(c)所示,压脚41向x方向移动规定的距离。例如,压脚41从按压传感器30平坦的位置移动至按压传感器30向x方向挠曲0.1mm的位置(s15)。由此,按压传感器30成为预先被赋予规定的载荷的状态。即,按压传感器30被赋予与所谓的预载对应的载荷。

接着,如图11的(d)所示,压电膜32经由压脚41被赋予实际测定的压入载荷(s16)。压电膜32被压脚41向x方向压弯,而产生电荷。保持测定机构61测定压电膜32产生的电荷(s17)。按压传感器30在被赋予与预载对应的载荷的基础上,还被赋予压入载荷。因此,按压传感器30的精度提高。另外,为了通过矫正机39使按压传感器30的翘曲复原,能够减少预载的量。因此,按压传感器30能够接近用户欲使用的测定条件,因此能够获得接近用户欲使用的测定条件的按压传感器30的特性。

以下,对实施例2的保持测定机构62进行说明。图14的(a)和图14的(b)是表示实施例2的按压传感器50的保持测定机构62的图。在按压传感器50和保持测定机构62的说明中,仅对与实施例1的保持测定机构61不同的点进行说明,省略对相同的点的说明。

如图14的(a)和图14的(b)所示,按压传感器50是从按压传感器30除去了增强板34的结构。即,按压传感器50是柔软性丰富的挠性的传感器。

保持测定机构62在具备保持测定机构61的基础上,还具备第1增强板51和第2增强板52。第1增强板51和第2增强板52由比按压传感器50硬的材料形成。第1增强板51和第2增强板52例如是0.1mm的厚度的平板。因此,第1增强板51和第2增强板52在未被施加力的状态下维持平坦的状态,若被施加一定程度的力则发生形变。

第1增强板51设置于支架40,并与按压传感器50的整个面对置。因此,若在支架40上安装按压传感器50,则按压传感器50被沿着第1增强板51支承。第2增强板52设置为与第1增强板51对置,以夹住按压传感器50。压板37设置于第2增强板52的局部,相对于按压传感器50设置于反面。因此,若压板37移动,则第2增强板52也一同移动。

压板37向-x方向移动,而与按压传感器50抵接。如图14的(b)所示,按压传感器50被第1增强板51和第2增强板52夹住。由此,按压传感器50将翘曲矫正。按压传感器50将翘曲矫正,由此,如以下那样抑制测定值的偏差。

图16的(a)是表示实施例2和比较例的测定值的偏差的图表。对使用相同的按压传感器50反复赋予相同的压入载荷的结果进行说明。在作为比较例而不使用第1增强板51和第2增强板52进行了测定的情况下,按压传感器50的测定值的偏差大体为24.5%。与此相对,在使用第1增强板51和第2增强板52进行了测定的情况下,按压传感器50的测定值的偏差大体为2%。

因此,确认到的是,与未使用第1增强板51和第2增强板52的情况相比,在使用了第1增强板51和第2增强板52的情况下,能够大幅度地抑制测定值的偏差。

以下,对实施例3的保持测定机构63进行说明。图15的(a)和图15的(b)是表示实施例3的按压传感器50的保持测定机构63的图。在保持测定机构63的说明中,仅对与实施例2的保持测定机构62不同的点进行说明,省略对相同的点的说明。

如图15的(a)和图15的(b)所示,保持测定机构63是从保持测定机构62除去第1增强板51所得到的结构。即,保持测定机构63仅在按压传感器50的一侧被第2增强板52支承。第2增强板52位于与施加压入载荷的压脚41抵接于按压传感器50这一侧相反的一侧。这样,即便在仅在按压传感器50的一侧被第2增强板52支承的情况下,与未使用第2增强板52的情况相比,也能够如以下那样抑制测定值的偏差。

图16的(b)是表示实施例3和比较例的测定值的偏差的图。在作为比较例未使用第2增强板52进行了测定的情况下,按压传感器50的测定值的偏差大体为24.5%。与此相对,在使用第2增强板52进行了测定的情况下,按压传感器50的测定值的偏差大体为2.5%。因此,确认到的是,与未使用第2增强板52的情况相比,在使用了第2增强板52的情况下,能够大幅度地抑制测定值的偏差。

以下,对实施例4的保持测定机构64进行说明。图17的(a)和图17的(b)是表示实施例4的按压传感器60的保持测定机构64的图。在保持测定机构64的说明中,仅对与实施例2的保持测定机构62不同的点进行说明,省略对相同的点的说明。

如图17的(a)和图17的(b)所示,保持测定机构64具备:按压传感器60、探测器78、第3增强板71以及支架70。按压传感器60具备压电膜32、基材33以及电接触部35。压电膜32和电接触部35配置于比基材33靠配置有第3增强板71这一侧。压电膜32具有一定程度张力地粘贴于基材33。因此,如图17的(a)所示,存在按压传感器60整体向x方向突出地翘曲的情况。

探测器78相对于支架70配置于-x方向侧。即,探测器78相对于电接触部35配置于与保持测定机构62的探测器38相反的位置。支架70和第3增强板71在与探测器78对应的位置具有孔72。在探测器78向x方向移动的情况下,探测器78插入孔72。插入孔72的探测器78的x方向侧与电接触部35接触。这样,即便在按压传感器60或者探测器78等的配置与保持测定机构62不同的情况下,也能够与保持测定机构62相同地进行测定。

最后,上述实施方式的说明在全部的点为例示,应考虑为不是限制。本实用新型的范围不是上述的实施方式,而由权利要求书表示。另外,本实用新型的范围包含与权利要求书均等的范围。

附图标记的说明

10…压电膜;20、30、50、60…按压传感器;21…加强材料;22…接合部件;23…第1电极;24、33…基材;25…第2电极;26…第1粘合层;27、32…压电膜;28…第2粘合层;29…第3电极;101…电子设备;102…壳体;103…表面面板;104…显示部;105…粘着剂;111…电路基板;200…传感器主体;304…sus;901…单轴拉伸方向。

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